CN114836592A - 82/86/92级帘线钢盘条以及帘线钢盘条的免时效生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了82/86/92级帘线钢盘条及其免时效生产方法。转炉冶炼工序中,出钢25%时添加刚烘烤后的合金料,烘烤温度为200~300℃,烘烤时间≥0.5h;高线轧制工序中,精轧后进入控制冷却线,第1~4段水箱的水流量分别为80~100m3/h、40~60m3/h、20~30m3/h、10~20m3/h,轧制速度为100~110m/s;控制冷却工序中,前m台风机开启且风量为25~75%,m=8~11,第7、9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段,辊道速度分别比各自的前一段减小10~20%;出口段的辊道高度低于第12段,出口段的辊道速度比第12段减小10~20%。本发明可实现盘条出厂免时效。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域,涉及一种帘线钢盘条的免时效生产方法,还涉及一种采用所述生产方法制备得到的82级帘线钢盘条、86级帘线钢盘条、90级帘线钢盘条。
背景技术
帘线钢主要用于生产钢帘线,钢帘线是常见的橡胶骨架材料,广泛应用于各种汽车、卡车、飞机的子午线轮胎。我国汽车产销量和保有量居世界第一位,据金属制品行业统计,2021年钢帘线产量为276万吨,胎圈钢丝产量为104万吨。
为了使钢帘线具有优良的塑韧性和拉拔性能,钢帘线通常采用72级(也即碳含量为0.72%)及以上的高碳钢盘条经多道次拉拔成钢丝后合股制备而成。然而,高碳钢热轧后通常需要经过一定的时效期,方可使盘条的断面收缩率提高,才能满足后续拉拔的要求。但是时效期会导致生产周期的延长和生产成本的增加,延长交货期。
发明内容
本发明的目的在于提供一种缩短帘线钢盘条时效期的生产方法以及采用该方法制得的82级帘线钢盘条、86级帘线钢盘条以及92级帘线钢盘条。
为实现上述目的之一,本发明一实施方式提供了一种帘线钢盘条的免时效生产方法,包括依序进行的铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、开坯、高线轧制、控制冷却工序;
所述转炉冶炼工序中,出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为200~300℃,烘烤时间≥0.5h,添加合金料时的底吹流量为500~800NL/min;
所述精炼工序中,对转炉冶炼后的钢液进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入8~9kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.7~0.8kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.9~0.95,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min;
所述开坯工序中,将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后连续轧制,开坯成小方坯,开轧温度为1150~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.4~0.5MPa,控制小方坯的角部温度≥950℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间≥72h;
所述高线轧制工序中,将小方坯经高线轧制成盘条,开轧温度为1050~1100℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为80~100m3/h、40~60m3/h、20~30m3/h、10~20m3/h,轧制速度为100~110m/s,每段水箱的长度为3~4m,吐丝温度为940~950℃;
所述控制冷却工序中,将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前m台风机开启且风机风量为25~75%,且风机风量自前向后逐渐减小,其中,m=8~11,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,且第7段的辊道速度比第6段的辊道速度减小10~20%;第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,且第9~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小10~20%;出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度,且出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小10~20%。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述铁水预处理工序中,铁水进行脱硫至铁水中S≤0.008%。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述转炉冶炼工序中,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅;或者,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁、碳化硅和高碳铬铁。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述转炉冶炼工序中,转炉终渣的碱度为2.0~4.0,转炉终渣中,MgO含量为8~9%。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述转炉冶炼工序中,出钢温度为1680~1720℃,出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制底吹氩气的流量为600~900NL/min。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述精炼工序中,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2≥60%,合成渣的渣碱度≤0.67。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述开坯工序中,保温坑加盖密封进行保温。
作为本发明一实施方式的进一步改进,所述高线轧制工序中,将小方坯送入加热炉中加热至1150~1200℃后开轧,精轧入口温度为920~950℃。
为实现上述目的之一,本发明一实施方式还提供了一种82级帘线钢盘条,采用如上所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.80~0.84%、Si 0.15~0.25%、Mn 0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥40%。
为实现上述目的之一,本发明一实施方式还提供了一种86级帘线钢盘条,采用如上所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.84~0.88%、Si 0.15~0.25%、Mn 0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥35%。
为实现上述目的之一,本发明一实施方式还提供了一种92级帘线钢盘条,采用如上所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.89~0.94%、Si 0.15~0.25%、Mn 0.30~0.40%、Cr 0.15~0.25%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥33%。
与现有技术相比,本发明的有益效果在于:通过对帘线钢盘条生产过程的全流程管控,可以大幅度提高刚生产完的帘线钢的塑性,使控制冷却工序后的帘线钢盘条的断面收缩率大幅提升,使刚生产完的82级帘线钢盘条的面缩率提升至40%以上,经三天检验出厂时面缩率可达到43%以上;使刚生产完的86级帘线钢盘条的面缩率提升至35%以上,经三天检验出厂时面缩率可达到38%以上;使刚生产完的92级帘线钢盘条的面缩率提升至33%以上,经三天检验出厂时面缩率可达到35%以上;以上三种规格的盘条均可实现出厂免时效,到达下游厂家后可直接进行拉拔生产,大大降低了上下游厂家的库存成本,提高了生产效率。
具体实施方式
本发明一实施方式提供了一种帘线钢盘条的免时效生产方法,包括依序进行的如下工序:
(1)铁水预处理
采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫。
优选地,预处理后的铁水中S≤0.008%。
(2)转炉冶炼
将预处理后的铁水送入转炉中与废钢混合成钢液,并进行脱硅、脱磷、吹氧脱碳;出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为200~300℃,烘烤时间≥0.5h,添加合金料时的底吹流量为500~800NL/min。
通过对合金料进行烘烤,可以减少合金料中的水分,从而减少合金料向钢液中带入H,进而避免H过多而导致H在晶界和H陷阱附近富集,而导致拉拔或拉伸过程中解理断裂面和二次裂纹的产生,因而可以提高最终制备的盘条的断面收缩率。通过在添加合金料时开启底吹并控制底吹流量,可以对钢液进行充分的脱氧合金化。
优选地,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅;或者,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁、碳化硅和高碳铬铁,从而对钢液进行脱氧合金化处理。
具体地,生产82级和86级帘线钢盘条时,采用合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅;生产92级帘线钢盘条时,采用合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁、碳化硅和高碳铬铁。
优选地,转炉终渣的碱度为2.0~4.0,转炉终渣中,MgO含量为8~9%。
优选地,钢液的出钢温度为1680~1720℃,出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制底吹氩气的流量为600~900NL/min,以使碳粉充分卷入钢液中。
(3)精炼
对转炉冶炼后的钢液在LF精炼炉中进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入8~9kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.7~0.8kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.9~0.95,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min。
优选地,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2≥60%,合成渣的渣碱度≤0.67。
优选地,软搅拌的时间为35~40min,软搅拌时钢包底吹氩气的流量为40~60NL/min。
(4)连铸
将钢液浇铸成连铸坯。
优选地,对中间包钢液进行温度调控,控制中间包的过热度为25±3℃,浇铸拉速为0.70~0.72m/min,控制连铸坯凝固过程中的总压下量为30~32mm。
(5)开坯
将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后连续轧制,开坯成小方坯,并对小方坯进行磁粉探伤,并对缺陷部位进行修磨。
其中,开轧温度为1150~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.4~0.5MPa,控制小方坯的角部温度≥950℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间≥72h,从而使小方坯在开坯过程中产生的内应力充分释放,并促进坯料内部H的释放。
优选地,保温坑加盖密封进行保温。
(6)高线轧制
将小方坯经高线轧制成盘条,开轧温度为1050~1100℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为80~100m3/h、40~60m3/h、20~30m3/h、10~20m3/h,轧制速度为100~110m/s,每段水箱的长度为3~4m,吐丝温度为940~950℃。
通过控制冷却线中的水箱开启情况、以及各段水箱的水流量不同,配合轧制速度,从而可以控制盘条的芯部和表面的温度差降到50℃以内。
优选地,将小方坯送入加热炉中加热至1150~1200℃后开轧,精轧入口温度为920~950℃。
(7)控制冷却
将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前m台风机开启且风机风量为25~75%,且风机风量自前向后逐渐减小,其中,m=8~11,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,且第7段的辊道速度比第6段的辊道速度减小10~20%;第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,且第9~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小10~20%;出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度,且出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小10~20%。
通过斯泰尔摩冷却线中各段风机和风量的设置,进而控制对盘条的冷却速度;进一步通过对不同段的辊道高度落差和速度差,从而使后面的盘卷落在前面盘卷的上方或者部分叠置于前面盘卷的上方,增加盘卷的堆积密度,降低盘卷的降温速度,进而增加盘条内H的释放速度,以缩短时效期。
另外,本发明还提供一种82级帘线钢盘条,采用所述帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.80~0.84%、Si 0.15~0.25%、Mn0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥40%,抗拉强度可达1060~1160MPa,经三天检验出厂时面缩率可达到43%以上,不仅具有良好的塑性,而且该盘条可实现出厂免时效,到达下游厂家后可直接进行拉拔生产,大大降低了上下游厂家的库存成本,提高了生产效率。
此外,本发明还提供一种86级帘线钢盘条,采用所述帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.84~0.88%、Si 0.15~0.25%、Mn0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥35%,抗拉强度可达1150~1250MPa,三天检验出厂时面缩率可达到38%以上,不仅具有良好的塑性,而且该盘条可实现出厂免时效,到达下游厂家后可直接进行拉拔生产,大大降低了上下游厂家的库存成本,提高了生产效率。
此外,本发明还提供一种92级帘线钢盘条,采用所述帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.89~0.94%、Si 0.15~0.25%、Mn0.30~0.40%、Cr 0.15~0.25%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥33%,抗拉强度可达1180~1300MPa,经三天检验出厂时面缩率可达到35%以上,不仅具有良好的塑性,而且该盘条可实现出厂免时效,到达下游厂家后可直接进行拉拔生产,大大降低了上下游厂家的库存成本,提高了生产效率。
本发明是依照大量的试验研究而得到的,为使本发明一实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,以下将结合依照本发明一实施方式的实施例1~3,来具体说明本实施方式。显然,所描述的实施例1~3是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。
具体地,实施例1~3均提供了一种盘条,各自的化学成分以质量百分比计如表1所示。
[表1]
下面分别对各个实施例的生产方法进行详细介绍。
实施例1
(1)铁水预处理
采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫,预处理后的铁水中S含量为0.007%。
(2)转炉冶炼
将预处理后的铁水送入转炉中与废钢混合成钢液,并进行脱硅、脱磷、吹氧脱碳;转炉终渣的碱度为3.5,转炉终渣中的MgO含量为8.2%,钢液的出钢温度为1680~1720℃;出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为280℃,烘烤时间为45min,添加合金料时钢包的底吹氩气流量为500~600NL/min;出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制钢包底吹氩气的流量为600~700NL/min。
其中,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅。
(3)精炼
对转炉冶炼后的钢液在LF精炼炉中进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入8.5kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.73kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.92,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min。
其中,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2的含量为60%,合成渣的渣碱度为0.67;软搅拌的时间为35min,软搅拌时钢包底吹氩气的流量为40~50NL/min。
(4)连铸
将钢液浇铸成连铸坯,对中间包钢液进行温度调控,控制中间包的过热度为25±3℃,浇铸拉速为0.70~0.72m/min,控制连铸坯凝固过程中的总压下量为30mm。
(5)开坯
将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后送至九机架连轧机进行连轧开坯,制成140mm×140mm的小方坯,并对小方坯进行磁粉探伤,并对缺陷部位进行修磨。其中,开轧温度为1150~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.42MPa,控制小方坯的角部温度为1000℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间为76h。其中,保温坑加盖密封进行保温。
(6)高线轧制
首先将开坯工序后的小方坯送入加热炉中加热至1150~1160℃后,将小方坯经高线轧制成直径为5.5mm的盘条,开轧温度为1050~1060℃,精轧入口温度为920~950℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为85m3/h、55m3/h、30m3/h、13m3/h,轧制速度为110m/s,每段水箱的长度为3.8m,吐丝温度为940~950℃。
(7)控制冷却
将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前8台风机开启,且前8台风机的风量分别为75%、75%、70%、70%、50%、50%、30%、30%,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,第8段的辊道高度与第7段的辊道高度相同,第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度;第7~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小10%、0、15%、20%、20%、20%,出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小10%。
对刚结束控制冷却工序后的盘条取样,也即对从斯太尔摩冷却线上下来的盘条立即取样,并对其力学性能进行检测,测得盘条的抗拉强度和面缩率分别如表2所示,经三天检验出厂时再次检测盘条的面缩率,结果如表2所示。
实施例2
(1)铁水预处理
采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫,预处理后的铁水中S含量为0.006%。
(2)转炉冶炼
将预处理后的铁水送入转炉中与废钢混合成钢液,并进行脱硅、脱磷、吹氧脱碳;转炉终渣的碱度为3.8,转炉终渣中的MgO含量为8.8%,钢液的出钢温度为1680~1720℃;出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为260℃,烘烤时间为60min,添加合金料时钢包的底吹氩气流量为600~700NL/min;出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制钢包底吹氩气的流量为800~900NL/min。
其中,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅。
(3)精炼
对转炉冶炼后的钢液在LF精炼炉中进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入8.9kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.78kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.95,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min。
其中,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2的含量为65%,合成渣的渣碱度为0.54;软搅拌的时间为40min,软搅拌时钢包底吹氩气的流量为40~50NL/min。
(4)连铸
将钢液浇铸成连铸坯,对中间包钢液进行温度调控,控制中间包的过热度为25±3℃,浇铸拉速为0.70~0.72m/min,控制连铸坯凝固过程中的总压下量为32mm。
(5)开坯
将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后送至九机架连轧机进行连轧开坯,制成140mm×140mm的小方坯,并对小方坯进行磁粉探伤,并对缺陷部位进行修磨。其中,开轧温度为1150~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.48MPa,控制小方坯的角部温度为980℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间为78h。其中,保温坑加盖密封进行保温。
(6)高线轧制
首先将开坯工序后的小方坯送入加热炉中加热至1180~1200℃后,将小方坯经高线轧制成直径为5.5mm的盘条,开轧温度为1080~1100℃,精轧入口温度为920~950℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为95m3/h、58m3/h、22m3/h、20m3/h,轧制速度为108m/s,每段水箱的长度为3.5m,吐丝温度为940~950℃。
(7)控制冷却
将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前10台风机开启,且前10台风机的风量分别为75%、70%、60%、60%、50%、50%、30%、30%、25%、25%,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,第8段的辊道高度与第7段的辊道高度相同,第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度;第7~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小12%、0、15%、15%、15%、20%,出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小12%。
对刚结束控制冷却工序后的盘条取样,也即对从斯太尔摩冷却线上下来的盘条立即取样,并对其力学性能进行检测,测得盘条的抗拉强度和面缩率分别如表2所示,经三天检验出厂时再次检测盘条的面缩率,结果如表2所示。
实施例3
(1)铁水预处理
采用高炉铁水在KR脱硫装置进行脱硫,预处理后的铁水中S含量为0.005%。
(2)转炉冶炼
将预处理后的铁水送入转炉中与废钢混合成钢液,并进行脱硅、脱磷、吹氧脱碳;转炉终渣的碱度为2.3,转炉终渣中的MgO含量为9%,钢液的出钢温度为1690~1720℃;出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为220℃,烘烤时间为80min,添加合金料时钢包的底吹氩气流量为700~800NL/min;出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制钢包底吹氩气的流量为800~900NL/min。
其中,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁、碳化硅和高碳铬铁。
(3)精炼
对转炉冶炼后的钢液在LF精炼炉中进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入9kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.8kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.95,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min。
其中,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2的含量为60%,合成渣的渣碱度为0.67;软搅拌的时间为40min,软搅拌时钢包底吹氩气的流量为50~60NL/min。
(4)连铸
将钢液浇铸成连铸坯,对中间包钢液进行温度调控,控制中间包的过热度为25±3℃,浇铸拉速为0.70~0.72m/min,控制连铸坯凝固过程中的总压下量为30mm。
(5)开坯
将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后送至九机架连轧机进行连轧开坯,制成140mm×140mm的小方坯,并对小方坯进行磁粉探伤,并对缺陷部位进行修磨。其中,开轧温度为1180~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.48MPa,控制小方坯的角部温度为980℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间为72h。其中,保温坑加盖密封进行保温。
(6)高线轧制
首先将开坯工序后的小方坯送入加热炉中加热至1150~1170℃后,将小方坯经高线轧制成直径为5.5mm的盘条,开轧温度为1050~1070℃,精轧入口温度为920~940℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为90m3/h、55m3/h、29m3/h、10m3/h,轧制速度为110m/s,每段水箱的长度为4m,吐丝温度为940~950℃。
(7)控制冷却
将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前11台风机开启,且前11台风机的风量分别为75%、60%、60%、50%、30%、30%、30%、25%、25%、25%、25%,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,第8段的辊道高度与第7段的辊道高度相同,第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度;第7~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小15%、0、20%、15%、20%、20%,出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小10%。
对刚结束控制冷却工序后的盘条取样,也即对从斯太尔摩冷却线上下来的盘条立即取样,并对其力学性能进行检测,测得盘条的抗拉强度和面缩率分别如表2所示,经三天检验出厂时再次检测盘条的面缩率,结果如表2所示。
[表2]
通过上述实施例可以看出,本发明通过生产方法和工艺参数控制,可以实现82/86/92级帘线钢盘条在生产完成后不经时效面缩率即可满足要求,不仅具有良好的塑性,而且该盘条可实现出厂免时效,到达下游厂家后可直接进行拉拔生产,大大降低了上下游厂家的库存成本,提高了生产效率。具体地,82级帘线钢盘条在控制冷却工序后的面缩率≥40%,抗拉强度可达1150MPa以上,经三天检验出厂时面缩率可达到43%以上,86级帘线钢盘条在控制冷却工序后的面缩率≥35%,抗拉强度可达1180MPa以上,三天检验出厂时面缩率可达到38%以上,92级帘线钢盘条在控制冷却工序后的面缩率≥33%,抗拉强度可达1260MPa以上,经三天检验出厂时面缩率可达到35%以上,解决了高碳钢盘条在生产后必须经过较长时间的时效才能使其面缩率提高至满足应用需求的问题。
Claims (11)
1.一种帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,包括依序进行的铁水预处理、转炉冶炼、精炼、连铸、开坯、高线轧制、控制冷却工序;
所述转炉冶炼工序中,出钢25%时,将刚烘烤后的合金料添加至钢液中,合金料的烘烤温度为200~300℃,烘烤时间≥0.5h,添加合金料时的底吹流量为500~800NL/min;
所述精炼工序中,对转炉冶炼后的钢液进行化学成分调整、温度调控,并通过软搅拌调控钢液中的夹杂物,温度调控至1550~1570℃时,向钢液中加入8~9kg/t的合成渣,之后向钢液中加入0.7~0.8kg/t的石灰,调整钢渣的碱度为0.9~0.95,加入合成渣和石灰时底吹氩气的流量为300~400NL/min;
所述开坯工序中,将连铸工序所得的连铸坯经加热炉加热后连续轧制,开坯成小方坯,开轧温度为1150~1200℃,开坯过程中对冷却辊表面进行水冷,水冷的水压为0.4~0.5MPa,控制小方坯的角部温度≥950℃,之后将小方坯送入保温坑中进行保温,小方坯送入保温坑时的入坑温度为700~800℃,保温时间≥72h;
所述高线轧制工序中,将小方坯经高线轧制成盘条,开轧温度为1050~1100℃,精轧后进入由水冷装置和风冷运输机组成的控制冷却线,开启第1~4段水箱,第1~4段水箱的水流量分别为80~100m3/h、40~60m3/h、20~30m3/h、10~20m3/h,轧制速度为100~110m/s,每段水箱的长度为3~4m,吐丝温度为940~950℃;
所述控制冷却工序中,将盘条在斯太尔摩冷却线上进行控温冷却,斯太尔摩冷却线包括入口段、1~12段以及出口段,第1~12段每段沿辊道的长度方向设置有2台风机,前m台风机开启且风机风量为25~75%,且风机风量自前向后逐渐减小,其中,m=8~11,其余风机关闭,并关闭第7~12段的风机风挡和保温罩;其中,第7段的辊道高度低于第6段的辊道高度,且第7段的辊道速度比第6段的辊道速度减小10~20%;第9~12段的辊道高度分别低于各自的前一段的辊道高度,且第9~12段的辊道速度分别比各自的前一段的辊道速度减小10~20%;出口段的辊道高度低于第12段的辊道高度,且出口段的辊道速度比第12段的辊道速度减小10~20%。
2.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述铁水预处理工序中,铁水进行脱硫至铁水中S≤0.008%。
3.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述转炉冶炼工序中,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁和碳化硅;或者,合金料的组分包括低钛低铝硅铁、高碳锰铁、碳化硅和高碳铬铁。
4.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述转炉冶炼工序中,转炉终渣的碱度为2.0~4.0,转炉终渣中,MgO含量为8~9%。
5.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述转炉冶炼工序中,出钢温度为1680~1720℃,出钢过程中向钢液中补加碳粉并控制底吹氩气的流量为600~900NL/min。
6.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述精炼工序中,合成渣的组分包括SiO2和CaO,其中,SiO2≥60%,合成渣的渣碱度≤0.67。
7.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述开坯工序中,保温坑加盖密封进行保温。
8.根据权利要求1所述的帘线钢盘条的免时效生产方法,其特征在于,所述高线轧制工序中,将小方坯送入加热炉中加热至1150~1200℃后开轧,精轧入口温度为920~950℃。
9.一种82级帘线钢盘条,其特征在于,采用如权利要求1~8任一项所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.80~0.84%、Si0.15~0.25%、Mn 0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥40%。
10.一种86级帘线钢盘条,其特征在于,采用如权利要求1~8任一项所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.84~0.88%、Si0.15~0.25%、Mn 0.45~0.55%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥35%。
11.一种92级帘线钢盘条,其特征在于,采用如权利要求1~8任一项所述的帘线钢盘条的免时效生产方法制备而成,所述盘条的化学成分以质量百分比计包括:C 0.89~0.94%、Si0.15~0.25%、Mn 0.30~0.40%、Cr 0.15~0.25%、P≤0.010%、S≤0.010%、Al≤0.001%、Ti≤0.001%,其余为Fe和其它不可避免的杂质,所述盘条在控制冷却工序后的面缩率≥33%。
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